Часть 1 . Макроскопическое описание осадочных горных пород .

Часть 2 . Породы – коллекторы и породы – флюидоупоры .

Студенты знакомятся с коллекцией горных пород, узнают об их важных свойствах, изучают классификацию пород-коллекторов и пород-покрышек.

Осадочные горные породы образуются в результате разрушения на поверхности Земли горных пород и последующего накопления и преобразования продуктов этого разрушения. В нефтегазовой геологии осадочные породы изучаются как основные объекты, с которыми генетически связаны нефть и газ. Все осадочные горные породы подразделяются на обломочные, глинистые, хемогенные, органогенные и смешанные.

Обломочные осадочные горные породы образуются за счет продуктов механического разрушения ранее существовавших пород. Глинистые породы на 50% и более состоят из глинистых минералов и тонкодисперсного материала (частиц размером < 0,01мм) - пелита. Группу хемогенных составляют породы, образовавшиеся в результате выпадения веществ из истинных и коллоидных водных растворов. Осаждение их чаще всего происходит в лагунах, озерах. В группу органогенных выделяют продукты жизнедеятельности организмов, главным образом скелетные остатки морских, реже пресноводных беспозвоночных Смешанное происхождение имеют осадочные породы, состоящие из обломочного и какого-либо другого материала (химического или органического происхождения).

Обломочные и глинистые породы. Эти породы наиболее распространены среди осадочных пород. До величине слагающих обломков различаются грубообломочные, песчаные, алевритовые и пелитовые обломочные породы. Глинистые породы по происхождению занимают промежуточное положение между чисто химическими и обломочными породами. При классификации обломочных пород учитываются не только размер обломков, но и их форма (окатанные или неокатанные), а также наличие или отсутствие цементирующего материала (табл.3). Грубые обломки накапливаются вблизи разрушающихся горных пород. По мере удаления встречаются среднеобломочные (песчаные), мелкообломочные (алевритовые) и тонкообломочные (пелитовые) породы. Из обломочных и глинистых пород в нефтегазоносных районах наиболее распространены песчаники, алевролиты и глины.

Таблица 3 .

Группы обломочных пород	Наибольшие поперечные размеры обломков, мм	Рыхлые породы Сцементированные породы
		сложенные обломками
		остроугольными и утловатыми	окатан- ными	остроуголь­ными и утло- ватыми	окатанными
Грубообло­мочные	> 100	Глыбы	Валуны	Брекчии	Конгломе­раты
	100 - 10	Щебень	Галечник
	10 - 1	Дресва	Гравий		Гравелиты
Песчаные	1 - 0.1	Пески		Песчаники
Алевритов.	0,1 - 0,01	Алевриты		Алевролиты
Пелитовые	< 0,01	Глины		Аргиллиты

Песчаники представляют собой сцементированные пески. По минеральному составу они могут быть кварцевыми (зерна кварца составляют не менее 95% массы породы), аркозовыми (преобладают зерна кварца и полевых шпатов) и полимиктовыми (зерна различных минералов). В качестве цементирующего материала в песчаниках присутствуют соединения железа(железистый цемент), кремния (кремнистый цемент), кальция (известковый цемент), а также глина (глинистый цемент). Цвет песчаников чаще всего желтоватый, серый.

В зависимости от размеров зерен песчаники подразделяются на крупнозернистые (1-0,5 мм), среднезернистые (0,5-0,25 мм) и мелкозернистые (0,25-0,1мм). Песчаный материал, из которого образуются пески и песчаники, может накапливаться в морских и озерных водоемах, в руслах рек и т.д.

Алевролиты по минеральному составу чаще всего полимиктовые. Цвет серый. Цемент кремнистый, известковый, глинистый. Алевритовый обломочный материал, из которого образуются алевролиты, чаще всего накапливается на дне озерных и морских бассейнов, в зоне слабоподвижных вод, между областями накопления песчаных и глинистых толщ. По размеру зерен алевролиты под­разделяются на крупнозернистые (0,1-0,05мм), среднезернистые (0,05-0,025) и мелкозернистые (0,025-0,01 мм).

Глины состоят из частиц размером < 0,01 мм, причем свыше 30% обычно составляют частицы размером < 0,001 мм. Цвет глин серый, пепельный, коричневый, черный. В их составе кроме обломочного материала (мельчайших зерен кварца, полевых шпатов, слюд и др.), образовавшегося в результате физического разрушения горных пород, в большом количестве присутствуют так называемые тинистые минералы (каолинит, монтмориллонит, гидрослюды и др.). Глинистые минералы - продукты химического разложения магматических пород основного состава в условиях, близких к атмосферным. Эти продукты разложения (выветривания) выносятся текучими водами, откладываются в морях, озерах и реках и затем превращаются в глинистые породы. Некоторые из них весьма плотные и твердые (аргиллиты) и не размокают в воде, другие же при смачивании водой становятся пластичными. Наибольшей пластичностью отличаются монтмориллонитовые глины, встречающиеся редко. Самые распространенные -гидрослюдистые глины.

Хемогенные породы . В эту группу пород включают известняки, доломиты, каменную соль, ангидриты, гипс и другие мономинеральные породы, состоящие из минерала того же названия, что и порода. Характерная их особенность -отсутствие органических остатков Образуются они в результате выпадения солей из водных растворов.

Известняки - горные породы, содержащие не менее 70% СаСО₃. Зерна кальцита видны невооруженным глазом (в известняках кристаллического строения) или под микроскопом (в скрытокристаллических или пелитоморфных разностях). Нередко в известняках присутствуют в виде примесей глинистые, алевритовые и песчанистые частицы, гипс, доломит.

Доломиты - мономинеральные породы, состоящие из минерала того же названия. Они имеют светлую окраску, массивную текстуру.

Каменная соль нередко образует пласты большой мощности, характеризующиеся кристаллической структурой и плотной массивной текстурой. При повышенных давлениях становится пластичной. Породы имеют светлую окраску.

Ангидриты встречаются в виде пластов зернистого строения, имеют свет­лую окраску и состоят из минерала ангидрита. Иногда имеют волокнистое строение и обычно характеризуются массивной текстурой. Гипс имеет зернистое строение, волокнистую текстуру и светлую окраску; обычно содержит в виде примеси ангидрит, доломит, кальцит, обломочный материал.

Органогенные породы. Представлены известняками - ракушечниками, пис­чим мелом, а также углями, асфальтом, горючими сланцами и др. Они образуются в результате накопления органических остатков после отмирания животных и растений. В одних породах эти остатки видны невооруженным глазом. Другие породы, напри мер, писчий мел. сложены твердыми известковыми скелетами микроорганизмов. И, наконец, третьи (угли, асфальты и др.) представляют собой горные породы, в которых наряду с минеральной составляющей имеются вещества органического происхождения.

Породы смешанного происхождения . Эта группа пород включает мергели, песчаные и глинистые известняки и др.

Мергели представляют собой сильноизвестковистые глины. В них содержится от 50 до 70% кальцита. Как правило, они светло-серого, почти белого цвета, легко отличаются от известняков по реакции с соляной кислотой, после воздействия которой на поверхности мергеля остается грязно-серое пятно, обусловленное "удалением" известкового материала и концентрацией на месте реакции глинистых частиц. Мергель образуется в морях и озерах.

Песчаные известняки - это известняки с примесью песчаного материала. Цвет их чаще всего серый. Образуются они в водоемах, где накапливаются обломочный материал и осадки, представляющие собой либо соли, выпавшие из концентрированных растворов, либо органические остатки.

Схема макроскопического описания вырабатывалась годами, в течение длительной истории развития геологии и может быть выражена таким правилом: литологические свойства отличаются в той последовательности, в какой они фиксируются глазом при постепенном приближении к породе – сначала воспринимается цвет, затем зернистость, т.е. структура, а также текстура, потом состав, включения и прочие признаки.

1. название породы

2. цвет

3. структура, т.е. крупность зерна, равномерность зернистости, форма зерен

4. текстура

5. состав породы, для обломочных отдельно: состав обломков и цемента.

6. Крепость породы

7. Пористость

8. Включения

9. Вторичные изменения

10.Прочие признаки

Цвет - один из очень важных признаков пород. Он отражает их состав. Цвета осадочных пород редко бывают чистыми и яркими. Большей частью они серые, а цвет выступает в виде оттенка. Таким образом, при описании надо отмечать характер цвета, его оттенок, интенсивность, распределение по породе.

В разделе структура описывается размер зерен, степень равно- или разнозернистости, форма зерен.

Текстура горных пород (сложение) определяется пространственным взаиморасположением слагающих минеральных зерен и характером заполнения объема породы. Текстура может быть слоистая, волокнистая, конкреционная и др., а также массивная (беспорядочная).

При описании состава породы определяется тип породы по составу: мономинеральный или полиминеральный. Для обломочных осадочных горных пород указывается отдельно состав обломков и цемента.

Крепость пород определяется по упрощенной трехбалльной шкале, применяющейся в полевых условиях : породы слабые или слабой крепости (ломаются рукой); средней крепости (рукой не ломаются, но сравнительна легко разбиваются молотком); породы крепкие ( с трудом разбиваются молотком).

Пористость пород - важный признак, с ним связано образование залежей нефти, газа, водоносных горизонтов. Макроскопически бывает видна только относительно крупная пористость. Более мелкую, но зачастую более значительную и эффективную пористость можно определить по скорости впитывания, следует отметить каким видом пористости обладает порода (межгранулярные поры, трещины, каверны).

Включения подразделяются на минеральные (конкреции, редкие гальки в песке) и органогенные (раковины беспозвоночных, растительный детрит и т. д.). Вторичные изменения, связанные чаще всего с выветриванием (окисление пирита, сидерита, разложение полевых шпатов, окремнение или кальцитизация) описывают по их характеру, степени или интенсивности и новообразованным продуктам, отмечаются новые минералы, изменение цвета, прочности, пористости и других свойств пород.

Задание к лабораторной работе

1. Выучить классификацию осадочных горных пород.

2. Макроскопически описать образцы горных пород.

3. В представленной коллекции определить образцы горных пород, являющиеся породами-коллекторами (терригенными и карбонатными), а также породы-флюидоупоры.